Käyminen

Question: Kuinka fermentointi tapahtuu?


Käyminen eli fermentointi on aineenvaihduntatapahtuma, jossa pilkotaan orgaanisia aineita, usein hiilihydraatteja tai aminohappoja, energian saamiseksi. Käyminen tapahtuu tavallisesti ilman happea, mutta on olemassa myös niin sanottuja hapetuskäymisiä, jotka vaativat happea. Käyminen tapahtuu solun sisällä. Kemiallisesti kyse on hapetus-pelkistysreaktiosta, jossa ei tapahdu nettopelkistymistä tai hapettumista. Käymisen lopputuotteena syntyy yhdisteitä (käymistuotteet), jotka solu erittää ympäristöönsä.
Alkoholikäyminen
Alkoholikäymisessä sokeri (yleensä glukoosi) hajoaa hiivan (Saccharomyces cerevisiae) tai bakteerien sisältämien entsyymien katalysoimissa aineenvaihduntareaktioissa pyruvaatiksi. Reaktiota nimitetään glykolyysiksi, ja sen yhteydessä syntyy ATP:tä solun energianlähteeksi. Glykolyysissä syntynyt pyruvaatti puolestaan hajoaa edelleen asetaldehydiksi ja hiilidioksidiksi. Asetaldehydi pelkistyy tämän jälkeen etanoliksi eli arkikielellä alkoholiksi.[1]
Käymisreaktio on anaerobinen eli edellyttää hapettoman tilan. Alkoholikäymistä käytetään hyväksi leivonnassa kohottamaan taikinaa hiilidioksidilla ja alkoholijuomien valmistuksessa tuottamaan alkoholia.
Käymisprosessissa hiivasolut käyttävät ravintonaan sokeria, lisääntyvät ja erittävät aineenvaihduntatuotteinaan syntyvän hiilidioksidin ja etanolin ympäristöönsä. Kun käymisliuoksen alkoholipitoisuus nousee liian korkeaksi (hiivakannasta riippuen 12–20 %), hiivasolut kuolevat ja käymisprosessi pysähtyy. Tätä väkevämpiä alkoholeja valmistetaan teollisesti tislaamalla.
Alkoholikäymisen kokonaisreaktioyhtälö on seuraava: 
C6H12O6 + 2 ADP → 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP.
Etanolin lisäksi syntyy pieniä määriä muita alkoholeja, kuten myrkyllistä metanolia. Teollisessa valmistuksessa metanoli häviää tislauksessa. Kotitekoisissakin alkoholeissa määrä jää niin vähäiseksi, ettei siitä ole yleensä haittaa, sillä se poistuu elimistöstä muodostamatta myrkyllistä formaldehydiä, kun maksan hajottavat entsyymit pilkkovat etanolia.
Maitohappokäyminen

Maitohappokäymisessä eli anaerobisessa glykolyysissä energiaa saadaan hajottamalla sokeria pyruvaatiksi, joka pelkistyy edelleen laktaatiksi[1]. Tässä reaktiossa ei synny hiilidioksidia. Energiaa vapautuu paljon vähemmän (2 ATP-molekyyliä yhtä glukoosimolekyyliä kohden) kuin soluhengityksessä (30–32 ATP-molekyyliä glukoosimolekyyliä kohden). Suurin osa glukoosin sisältämästä kemiallisesta energiasta jää käymisessä laktaattiin. Maitohappokäyminen on anaerobista, eli se voi tapahtua hapettomissa oloissa. Sitä hyödynnetään elintarviketeollisuudessa, kun maitohappobakteereiden avulla valmistetaan juustoa, jogurttia ja hapatettuja vihanneksia, esimerkiksi venäläisiä suolakurkkuja tai hapankaalia.[2]
Nisäkkäillä lihassolut voivat tuottaa energiaa maitohappokäymisellä, elleivät ne saa verenkierrosta riittävästi happea. Laktaatin kertyminen soluihin aiheuttaa lihaskipua. Laktaatti kulkeutuu lihaksista veren mukana maksaan, jossa se muuntuu takaisin pyruvaatiksi.[2]
Katso myös
Pimeäfermentaatio
Valofermentaatio
Lähteet

Aiheesta muualla
 Transclusion error: {{En}} is only for use in File namespace. Use {{lang-en}} or {{en icon}} instead.
Luokka:Metabolia
Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit